Montaje de Rodamientos
Los métodos de montaje de los rodamientos afectan en gran medida la precisión, la vida útil y el rendimiento de los mismos. Las características de los rodamientos deben estudiarse en profundidad antes del montaje. Los ingenieros de diseño deben investigar en profundidad los procedimientos de manipulación de los rodamientos y deben establecerse normas para lo siguiente:
- Limpieza de rodamientos y piezas relacionadas.
- Confirmación de dimensiones y acabado de piezas relacionadas.
- Montaje
- Inspección después del montaje.
- Suministro de lubricantes
Los rodamientos no se deben desembalar hasta inmediatamente antes del montaje. Cuando se utiliza lubricación con grasa, se debe empacar grasa en los rodamientos sin limpiarlos primero. Incluso cuando se utiliza lubricación con aceite, no es necesario limpiar los rodamientos. Sin embargo, los rodamientos para instrumentos o para operaciones de alta velocidad deben limpiarse primero con aceite filtrado limpio para eliminar el agente anticorrosión. Después de limpiar los rodamientos con aceite filtrado, deben protegerse para evitar la corrosión.
Los rodamientos prelubricados deben usarse sin limpieza. Los métodos de montaje dependen del tipo de rodamiento y del tipo de ajuste. Como los rodamientos se utilizan normalmente en ejes giratorios, los aros interiores suelen requerir un ajuste perfecto. Los rodamientos con agujeros cilíndricos se montan generalmente presionándolos sobre ejes (ajuste a presión) o calentándolos primero para expandir su diámetro antes de enfriarlos y encogerlos sobre un eje (ajuste por contracción). Los rodamientos con agujeros cónicos se pueden montar directamente sobre ejes cónicos o sobre ejes cilíndricos con manguitos cónicos.
Los rodamientos se montan generalmente en carcasas con un ajuste flojo. Sin embargo, cuando el anillo exterior tiene un ajuste con interferencia, se puede utilizar una prensa. Los rodamientos se pueden ajustar con interferencia enfriándolos con hielo seco antes del montaje. En este caso, se debe aplicar un tratamiento antioxidante al rodamiento porque la humedad del aire se condensará en la superficie del rodamiento.
Montaje de rodamientos con agujeros cilíndricos
Ajustes a presión
El montaje a presión se utiliza ampliamente para rodamientos pequeños. Se coloca una herramienta de montaje en el anillo interior como se muestra en la Fig. 1 y el rodamiento se presiona lentamente sobre el eje hasta que el lado del anillo interior se apoya contra el hombro del eje. La herramienta de montaje no debe colocarse en el anillo exterior durante el montaje a presión, ya que el rodamiento puede dañarse.
Antes del montaje, se recomienda aplicar aceite a la superficie del eje ajustado para una inserción suave. El montaje con un martillo solo debe realizarse para rodamientos de bolas pequeños con ajustes mínimamente ajustados cuando no se dispone de una prensa. Este método no debe utilizarse para ajustes de interferencia ajustados o para rodamientos de tamaño mediano o grande. Siempre que se utilice un martillo, se debe colocar una herramienta de montaje en el anillo interior.
Cuando tanto los anillos interior como exterior de los rodamientos no separables, como los rodamientos de bolas de ranura profunda, requieren un ajuste apretado, se coloca una herramienta de montaje en ambos anillos como se muestra en la Fig. 2 y ambos anillos se ajustan al mismo tiempo utilizando un tornillo o una prensa hidráulica. Siempre se debe utilizar una herramienta de montaje como la que se muestra para montar rodamientos de bolas autoalineables, ya que el anillo exterior puede desviarse.
En el caso de los rodamientos separables, como los rodamientos de rodillos cilíndricos y los rodamientos de rodillos cónicos, los anillos interior y exterior se pueden montar por separado. El montaje de los anillos interior y exterior previamente montados por separado se debe realizar con cuidado, asegurando la alineación correcta de los anillos. Un montaje descuidado o forzado puede provocar rayones en las superficies de contacto rodante.
Ajustes por contracción
Dado que el montaje a presión de rodamientos grandes requiere una fuerza considerable, los ajustes por contracción se utilizan ampliamente. Los rodamientos primero se calientan para expandirlos antes del montaje. Este método evita que se imponga una fuerza excesiva a los rodamientos y permite el montaje en poco tiempo. La expansión del aro interior bajo diversas diferencias de temperatura y tamaños de rodamiento se muestra en la Fig. 3.
Tenga en cuenta lo siguiente al realizar ajustes por contracción:
(a) No caliente los rodamientos a más de 120 ˚C.
(b) Coloque los rodamientos sobre una red de alambre o suspéndalo en un tanque de aceite para evitar que toquen directamente el fondo del tanque.
(c) Caliente los rodamientos a una temperatura de 20 a 30 ˚C superior a la temperatura más baja requerida para el montaje sin interferencias, ya que el aro interior se enfriará ligeramente durante el montaje.
(d) Después del montaje, los rodamientos se contraerán en las direcciones axial y radial mientras se enfrían. Por lo tanto, presione el rodamiento firmemente contra el hombro del eje usando métodos de localización para evitar una holgura entre el rodamiento y el hombro.
Calentadores de inducción para rodamientos NSK
Los calentadores de rodamientos NSK, que utilizan inducción electromagnética para calentar los rodamientos, se utilizan ampliamente como una alternativa al calentamiento en aceite. En los calentadores de rodamientos NSK, la electricidad (CA) en una bobina produce un campo magnético que induce una corriente dentro del rodamiento que genera calor sin usar llamas ni aceite. En consecuencia, es posible un calentamiento uniforme en poco tiempo, lo que hace que el ajuste por contracción sea eficiente y limpio.
El equipo de calentamiento por inducción NSK es útil cuando es necesario un montaje y desmontaje relativamente frecuente, como en el caso de los rodamientos de cuello de cilindro para trenes de laminación y los rodamientos de rodillos cilíndricos de los ejes del material rodante ferroviario.
Montaje de rodamientos con agujeros cónicos
Los rodamientos con agujeros cónicos se montan directamente sobre ejes cónicos o sobre ejes cilíndricos con adaptadores o manguitos de desmontaje (Figs. 4 y 5). Los rodamientos de rodillos esféricos grandes se montan a menudo utilizando presión hidráulica. La Fig. 6 muestra un montaje de rodamiento que utiliza un manguito y una tuerca hidráulica, mientras que la Fig. 7 muestra un método de montaje en el que se utilizan orificios perforados en el manguito para introducir aceite a presión en el asiento del rodamiento. A medida que el rodamiento se expande radialmente, el manguito se inserta axialmente con pernos de ajuste.
Los rodamientos de rodillos esféricos se deben montar comprobando la reducción de su juego radial interno y haciendo referencia a las distancias de calado que se indican en la Tabla 1. El juego radial se debe medir utilizando calibres de juego. En esta medición, como se muestra en la Fig. 8, el juego para ambas filas de rodillos se debe medir simultáneamente, y estos dos valores se deben mantener aproximadamente iguales ajustando la posición relativa de los anillos exterior e interior.
Cuando se monta un rodamiento grande en un eje, el anillo exterior puede deformarse hasta adoptar una forma ovalada por su propio peso. Si la holgura se mide en la parte más baja del rodamiento deformado, el valor medido puede ser mayor que el valor real. Si se obtiene una holgura interna radial incorrecta de esta manera y se utilizan los valores de la Tabla 1, entonces el ajuste por interferencia puede resultar demasiado ajustado y la holgura residual real puede resultar demasiado pequeña. En este caso, como se muestra en la Figura 9, se puede utilizar la mitad de la holgura total en los puntos a, b y c como holgura residual. Como referencia, los puntos a y b se encuentran en una línea horizontal que pasa por el centro del rodamiento, mientras que c se encuentra en la posición más baja del rodamiento.
Cuando se monta un rodamiento de bolas autoalineable en un eje con un adaptador, asegúrese de que la holgura residual no sea demasiado pequeña. Deje suficiente holgura para facilitar la alineación del anillo exterior.
Tabla 1: Montaje de rodamientos de rodillos esféricos con orificios cónicos
Observaciones
Los valores de reducción del juego radial interno corresponden a rodamientos con juego CN. Para rodamientos con juego C3, se deben utilizar los valores máximos indicados para la reducción del juego radial interno.
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